Номер 1, страница 75 - гдз по физике 8 класс учебник Исаченкова, Громыко

1. Одинакова ли масса нейтрального атома вещества и иона этого же вещества?

Решение

Масса нейтрального атома и его иона не является одинаковой. Разница в массе обусловлена изменением количества электронов, которые обладают массой, при переходе атома в ионное состояние.

Нейтральный атом состоит из атомного ядра (содержащего протоны и нейтроны) и электронов, движущихся вокруг него. Суммарный заряд нейтрального атома равен нулю, так как количество протонов в ядре равно количеству электронов. Масса атома $m_{атома}$ в основном сосредоточена в ядре, но включает в себя и массу всех его электронов:

$m_{атома} = m_{ядра} + Z \cdot m_e$,

где $m_{ядра}$ – масса ядра, $Z$ – количество электронов (и протонов), а $m_e$ – масса одного электрона.

Ион образуется, когда нейтральный атом теряет или приобретает один или несколько электронов. При этом количество протонов и нейтронов в ядре остается неизменным, меняется только количество электронов в электронной оболочке.

• Положительный ион (катион) образуется при потере $n$ электронов. Его масса становится меньше массы нейтрального атома на суммарную массу потерянных электронов. Масса катиона: $m_{катиона} = m_{атома} - n \cdot m_e$.
• Отрицательный ион (анион) образуется при присоединении $k$ электронов. Его масса становится больше массы нейтрального атома на суммарную массу приобретённых электронов. Масса аниона: $m_{аниона} = m_{атома} + k \cdot m_e$.

Хотя масса электрона крайне мала по сравнению с массой протона или нейтрона (масса протона примерно в 1836 раз больше массы электрона), она не равна нулю. Следовательно, масса иона всегда отличается от массы исходного нейтрального атома. Это различие, хоть и очень незначительное, является принципиальным.

Ответ: Нет, масса нейтрального атома вещества и иона этого же вещества не одинакова. Масса положительного иона (катиона) меньше массы нейтрального атома на суммарную массу потерянных электронов. Масса отрицательного иона (аниона) больше массы нейтрального атома на суммарную массу приобретенных электронов.